Диффузионное перераспределение ионно-имплантированных примесей. Быкадорова Г.В - 5 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ВГУ | Воронеж

Составители: 

Рубрика: 

5
Nxt
Q
R
Dt
R
eerf
RDt
R
xR
Dt
RDt
eerf
RDt
R
xR
Dt
RDt
P
P
xR
RDt
P
P
P
P
xR
RDt
P
P
P
P
P
P
P
P
(,)
()
()
=
+
+
+
+
±
±+
−
+
−
−
+
−
+
+
21
2
1
4
2
2
4
24
1
4
2
2
4
24
2
24
2
24
2
2
2
2
2
π∆
∆
∆
∆
∆
∆
∆
∆
∆
∆
,
(3)
где знак "+" соответствует условию отражающей границы , а знак "-" -
условию связывающей границы .
Если имплантация проводится в подложку с противоположным
типом проводимости по отношению к типу легирующей примеси, то
возможно возникновение одного или двух p-n переходов. В данной модели
аналитическое выражение для глубин залегания p-n переходов
отсутствует, поэтому величины x
j1
и/или x
j2
определяются как точки, где
соответственно N
i
≤ 0 и N
i+1
≥0 и/или N
i
≥ 0 и N
i+1
≤0. Тогда
2)x(xx
1iij1,2 +
+=
.
Задания
1.Рассчитать концентрационный профиль и глубину залегания p-n
перехода при ионной имплантации кремниевой подложки марки
КДБ20 сурьмы с энергией 50 кэВ и дозой 10 мкКл/см с последующей
диффузионной разгонкой при температуре 1000 °С в течение 30 минут.
Границу считать отражающей .
Построить полученный концентрационный профиль в
полулогарифмических координатах .
Решение
Концентрация исходной примеси N
исх
в подложке марки КДБ20
оценивается по удельному сопротивлению ρ =20 Ом·см и подвижности
дырок µ
p
=500 см
2
/В·с :
314
14
1025.6
20500106.1
11
−−
−
⋅=
⋅⋅⋅
== см
e
N
p
исх
ρµ
.
По энергии имплантации Е =50 кэВ находим параметры пробегов
ионов сурьмы в кремнии:
R
p
=330 Å=3.3·10
-6
см ;
ΔR
p
=98 Å=9.8·10
-7
см. 
                                                            5
                                                               RP 4 Dt x 2 ∆RP 
                                        − ( x − RP ) 2                   +          
                            Q           2 ∆R P2 + 4 Dt           2 ∆RP         4 Dt 
       N ( x, t ) =                    e                1 + erf                        ±
                                 2 Dt                               2 ∆R 2
                                                                             + 4 Dt   
                      2π ∆RP 1 +                                          P
                                                                                      
                                 ∆RP2                                              
                                                                                                 (3)
                                   RP 4 Dt x 2 ∆RP  
             ( x + RP ) 2                    −          
          −
            2 ∆R P2 + 4 Dt           2 ∆RP         4 Dt  
       ±e                   1 + erf
                                                          
                                                              ,
                                        2 ∆RP2 + 4 Dt
                                                        
                                                        

где знак "+" соответствует у словию отраж аю щ ей границы , а знак "-" -
у словию связы ваю щ ей границы .
       Е сли имплантация проводится в подлож ку с противополож ны м
типом проводимости по отношению к типу легиру ю щ ей примеси, то
возмож но возникновениеодного или двух p-n переходов. В данной модели
аналитическое вы раж ение для глу бин залегания p-n переходов
отсу тствует, поэтому величины xj1 и/или xj2 определяю тся как точки, где
соответственно Ni ≤ 0 и Ni+1≥0 и/или Ni≥0 и Ni+1≤0. Т огда x j1,2 = (x i + x i +1 ) 2 .

                                                       Задания

1.Рассчитать концентрационны й проф иль и глу бину залегания p-n
  перехода при ионной имплантации кремниевой подлож ки марки
  К Д Б20 су рь мы с энергией 50 кэВ и дозой 10 м кК л/с м с последу ю щ ей
  диф ф у зионной разгонкой при температу ре 1000 °С втечение 30 мину т.
  Границу считать отраж аю щ ей.
       Построить      полу ченны й   концентрационны й       проф иль     в
  полу логариф мических координатах.

                                                 Решение

      К онцентрация исходной примеси Nи с х в подлож ке марки К Д Б20
   оценивается по у дель ному сопротивлению ρ=20 О м ·с м и подвиж ности
   ды рок µp=500 с м 2/В ·с :
                                         1              1
                            Nи с х =         =        −14
                                                                  = 6.25 ⋅ 10 −14 с м   −3
                                                                                             .
                                       eµ p ρ 1.6 ⋅ 10 ⋅ 500 ⋅ 20


     По энергии имплантации Е=50 кэВ находим параметры пробегов
   ионовсу рь мы вкремнии:
                           Rp=330 Å =3.3·10-6 с м ;
                           ΔRp=98 Å =9.8·10-7 с м .

Страницы